一种用于小弯曲半径矩形管的冲液剪切弯曲成形方法，它涉及一种冲液剪切弯曲成形方法。本发明专利技术为了解决现有的弯曲工艺无法成形小弯曲半径矩形管的问题。本发明专利技术的方法是步骤一、充填阶段：将矩形管放在模具型腔中，并安装矩形密封冲头，在其中一个矩形密封冲头上插装介质输入管路并向矩形管内充入液体介质，同时矩形密封冲头向内推进，实现密封；步骤二、成形阶段：给矩形管内的液体介质加压；驱动装置驱动活动模块相对于固定模块沿矩形管的切向做运动，同时矩形管两端部的矩形密封冲头沿轴向向内进给，矩形管内的液体压力提高或保持恒定，矩形管发生变形，保压、泄压，驱动装置驱动活动模块开模，取出件。本发明专利技术用于矩形管的冲液剪切弯曲成形方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冲液剪切弯曲成形方法，具体涉及。
技术介绍
近年来，小弯曲半径矩形管(R/B ( O. 5，R_弯曲半径，B-矩形管半径方向宽度)在航空、航天领域获得了日益广泛的应用，尤其是在薄壁轻量化构件和通信、卫星地面站、微波测量等领域的矩形波导管，例如，在雷达的馈电网络中，有大量的矩形弯波导，弯波导的加工质量，直接影响雷达系统的性能指标。采用整体的弯波导代替弯头焊接件，可大大简化 加工过程，缩短生产周期，降低生产成本，提高系统的可靠性。具有小的相对弯曲半径的矩形管既能提高整体性能，实现结构减重，又有效地节省空间，是非常理想的结构形式。目前，由于薄壁矩形管空心壁薄的特点，使得薄壁矩形管弯曲成形过程中容易出现失稳起皱、截面畸变、回弹和拉裂等缺陷。而且与圆管相比，矩形管的形状不是自支承的，并且在弯曲过程中不能促使圆周金属从内弧线到外弧线的流动，因此，矩形管在弯曲加工时，不仅会产生横截面形状的改变，而且壁厚也会发生变化。矩形管弯曲时，其内侧面受压变形，厚度增加，宽度增大；外侧面受拉变形，壁厚减薄，侧面宽度减小，易产生截面畸变。因而对于矩形管，不容易实现小半径弯曲。针对矩形管的弯曲方法主要有数控绕弯法、折弯法、压弯法、拉弯和滚弯法等，同时为了控制起皱和截面畸变,往往采用内部支撑的方式。包括刚性芯棒法、柔性芯棒法、内部充填固体颗粒法等。以上方法普遍存在截面控制精度差、芯棒装卸困难、弯曲装置或机构通用性差等弊端。同时都要求弯曲半径(R)与矩形管沿半径方向的宽度B之比(R/B)—般不小于2. 5，当R/B小于这个值时就会产生起皱或截面畸变等缺陷。综上所述，现有的弯曲工艺无法成形小弯曲半径矩形管的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的弯曲工艺无法成形小弯曲半径矩形管的问题，进而提供。本专利技术的技术方案是是将矩形管放在模具型腔中，在矩形管的两端上分别安装矩形密封冲头，在其中一个矩形密封冲头上连通液体介质输入管路；经由液体介质输入管路向矩形管内充入液体介质，矩形密封冲头的左右推进实现对矩形管端部的密封和轴向补料；待矩形管内的液体介质加压到规定值后；活动模块相对于固定模块沿矩形管做切向运动，矩形管发生剪切变形；待活动模块运动到规定的位移时，停止运动，矩形密封冲头退回，打开模具，取出制备的矩形弯管，至此，完成冲液剪切的弯曲成形。本专利技术所述的冲液剪切弯曲成形的具体方法为步骤一、充填阶段将矩形管放在由固定模块和活动模块组成的模具型腔中，在矩形管的两端上分别安装一个矩形密封冲头，在其中一个矩形密封冲头上插装有与矩形管内腔连通的介质输入管路；经由介质输入管路向矩形管内充入液体介质，同时矩形密封冲头向内推进，实现对矩形管端部的初始密封，此时管内液压压力Pi小于O. I σ s，σ s为材料的屈服强度；步骤二、成形阶段向矩形管内的液体介质加压到p2, p 2为O. I O s-l. O O b，o j材料的抗拉强度，驱动装置驱动活动模块相对于固定模块沿矩形管的切向做运动，同时矩形管两端部的矩形密封冲头沿轴向向内进给，矩形管内的液体压力由O. I σ s-l. O O b连续提高到O. I O s-l. ο σ b或保持0. I σ s_l. O σ b恒定，矩形管发生变形，保压5s-10s，液体介质泄压至OMpa，驱动装置驱动活动模块开模，最后取出相对弯曲半径Rb < O. 5的极小半径矩形管件。本专利技术与现有技术相比具有以下效果I.利用本方法成形的方管件具有成形弯曲半径小，成形的最小弯曲半径为0-0. 9，工件表面质量好、成形精度高、整体性能优良的特点。2.本专利技术的变形机制为剪切变形机制，这完全不同于传统弯曲工艺的拉压变形机制。3.本专利技术方法解决了传统弯曲工艺无法加工小弯曲半径矩形管的技术难题，可制造出相对弯曲半径R/B ( O. 5的小弯曲半径矩形管。4.通过对液体压力、轴向位移和切向位移的实时控制来调整管材弯曲时的应力状态，进而达到控制变形行为的目的，减小矩形管弯曲时的起皱及截面畸变倾向。5.本专利技术的弯曲成形方法可以加工钢、铝、铜、钛等金属及合金材料，也可加工部分非金属材料，特别适合于弯曲半径非常小的矩形管的制造。6.本专利技术与现有圆形管材的区别为(I)冲液剪切弯曲成形的对象不同现有圆形管材弯曲成形对象为圆形管材。本专利技术弯曲成形对象为矩形管材。(2)管材两端安装的密封冲头不同现有圆形管材采用圆形的密封冲头，由于圆形截面具有对称性，易实现对管材的端部密封。本专利技术密封段是矩形的截面，所采用的矩形密封冲头能够有效的保证与矩形管坯及模具之间的公差配合，实现密封。(3)管材的材料的流动方向不同现有圆形管材圆形截面具有对称性，在弯曲的过程中，材料沿侧面从内弧线到外弧线流动。本专利技术矩形管在弯曲的过程中，由于存在着折边，限制材料从内弧线流向外弧线流动，易形成起皱或塌陷的缺陷。针对上述起皱或塌陷的缺陷，本专利技术是这样解决的成形过程中，保持管内液体压力超过O. I倍的材料的屈服强度，使材料在折边位置始终和模具贴合，只在矩形截面各个面之间流动，避免材料向后流动堆积形成起皱或塌陷缺陷。附图说明图I是管材充液剪切弯曲初始状态示意图；图2是管材充液剪切弯曲终了状态示意图；图3为加压整形状态示意图，图4是图2的A部放大图，图5是小弯曲半径矩形管的结构示意图，图6是矩形密封冲头的主视图。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的是将矩形管放在模具型腔中，在矩形管的两端上分别安装矩形密封冲头，在其中一个矩形密封冲头上连通液体介质输入管路；经由液体介质输入管路向矩形管内充入液体介质，矩形密封冲头的左右推进实现对矩形管端部的密封和轴向补料；待矩形管内的液体介 质加压到规定值后；活动模块相对于固定模块沿矩形管做切向运动，矩形管发生剪切变形；待活动模块运动到规定的位移时，停止运动，矩形密封冲头退回，打开模具，取出制备的矩形弯管,至此,完成冲液剪切的弯曲成形。具体实施方式二 结合图I-图6说明本实施方式，本实施方式的冲液剪切弯曲成形的具体方法为步骤一、充填阶段将矩形管6放在由固定模块I和活动模块3组成的模具型腔中，在矩形管6的两端上分别安装一个矩形密封冲头2，在其中一个矩形密封冲头2上插装有与矩形管6内腔连通的介质输入管路5 ;经由介质输入管路5向矩形管6内充入液体介质4，同时矩形密封冲头2向内推进，实现对矩形管6端部的初始密封，此时管内液压压力Pl小于O. I O s，Os为材料的屈服强度；步骤二、成形阶段向矩形管6内的液体介质4加压到p2，p2为O. I σ s-l. Oob,σ b为材料的抗拉强度，驱动装置7驱动活动模块3相对于固定模块I沿矩形管6的切向做运动，同时矩形管6两端部的矩形密封冲头2沿轴向向内进给，矩形管6内的液体压力由O. I σ s-l. O σ b连续提高到O. I σ s-l. O σ b或保持O. I σ s_l. O σ b恒定，矩形管6发生变形，保压5s-10s，液体介质4泄压至OMpa，驱动装置7驱动活动模块3开模，最后取出相对弯曲半径Rb < O. 5的极小半径矩形管件。在充液剪切弯曲成形的过程中，控制密封冲头2的轴向位移、活动模块3的切向位移与矩形管6内液体介质4的压力之间的匹配关系，来调整矩形管6弯曲时的应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于小弯曲半径矩形管的冲液剪切弯曲成形方法，其特征在于：冲液剪切弯曲成形的具体方法为：步骤一、充填阶段：将矩形管（6）放在由固定模块（1）和活动模块（3）组成的模具型腔中，在矩形管（6）的两端上分别安装一个矩形密封冲头（2），在其中一个矩形密封冲头（2）上插装有与矩形管（6）内腔连通的介质输入管路（5）；经由介质输入管路（5）向矩形管（6）内充入液体介质（4），同时矩形密封冲头（2）向内推进，实现对矩形管（6）端部的初始密封，此时管内液压压力p1小于0.1σs，σs为材料的屈服强度；步骤二、成形阶段：向矩形管（6）内的液体介质（4）加压到p2,p2为0.1σs？1.0σb，σb为材料的抗拉强度，驱动装置（7）驱动活动模块（3）相对于固定模块（1）沿矩形管（6）的切向做运动，同时矩形管（6）两端部的矩形密封冲头（2）沿轴向向内进给，矩形管（6）内的液体压力由0.1σs？1.0σb连续提高到0.1σs？1.0σb或保持0.1σs？1.0σb恒定，矩形管（6）发生变形，保压5s？10s，液体介质（4）泄压至0Mpa，驱动装置（7）驱动活动模块（3）开模，最后取出相对弯曲半径Rb≤0.5的极小半径矩形管件。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩聪，苑世剑，王勇，臧超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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